CN107091848B - 在高温环境下使用的纤维制品水分获取仪器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了在高温环境下使用的纤维制品水分获取仪器，包括传感器、设置于传感器外侧壁的隔热层和设置于传感器前端的隔热块；所述隔热层包括由外而内依次设置的保护层、第一泡沫陶瓷层、蜂窝层和第二泡沫陶瓷层；所述蜂窝层包括由泡沫陶瓷构成的正六边形；所述保护层的外表面上设置反射材料；所述隔热块上设置通孔，且通孔的位置与传感器探头的位置相匹配；所述通孔的外侧设置隔热罩；所述隔热罩远离传感器探头的面上设置反射材料。本发明在高温环境下使用的纤维制品水分获取仪器，通过设置隔热层和隔热罩，实现了对传感器的全面隔热，延长了微波传感器寿命。

Description

在高温环境下使用的纤维制品水分获取仪器
技术领域
本发明涉及传感器领域，具体涉及在高温环境下使用的纤维制品水分获取仪器。
背景技术
造纸工艺中，干燥部是非常重要的组成部分，干燥部在造纸过程中的作用是继压榨部之后进一步脱除湿纸的水分，同时提高纸的强度、增加纸的平滑度和完成纸的施胶。所以对干燥部的纸张进行含水量监控是非常必要的。现在对纸张含水量的检测多采用微波方式，但是微波传感器本身受外界温度湿度影响极大，所以需要对微波传感器本身进行隔热设计。
现有的微波传感器隔热设计，多采用材料直接隔热的方式，这种方式虽然可以隔绝部分对流热量，但是纸张所发出的热辐射以红外电磁波的方式辐射到隔热材料上，使得隔热材料本体快速升温，从而导致整个传感器温度升高，进而缩短了微波传感器的寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的微波传感器隔热设计无法对热辐射和对流传热同时进行隔离，进而缩短了微波传感器的寿命，目的在于提供在高温环境下使用的纤维制品水分获取仪器，解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现：
在高温环境下使用的纤维制品水分获取仪器，包括传感器、设置于传感器外侧壁的隔热层和设置于传感器前端的隔热块；所述隔热层包括由外而内依次设置的保护层、第一泡沫陶瓷层、蜂窝层和第二泡沫陶瓷层；所述蜂窝层包括由泡沫陶瓷构成的正六边形；所述保护层的外表面上设置反射材料；所述隔热块上设置通孔，且通孔的位置与传感器探头的位置相匹配；所述通孔的外侧设置隔热罩；所述隔热罩远离传感器探头的面上设置反射材料。
现有技术中，微波传感器隔热设计，多采用材料直接隔热的方式，这种方式虽然可以隔绝部分对流热量，但是纸张所发出的热辐射以红外电磁波的方式辐射到隔热材料上，使得隔热材料本体快速升温，从而导致整个传感器温度升高，进而缩短了微波传感器的寿命。而有研究表明，热辐射产生的热量占据所有热传导产生热量的50％以上，所以隔热需要从热辐射隔离和对流隔离两个方向同时入手。
本发明应用时，隔热层上设置的保护层，保护层的外表面上设置反射材料，当热辐射达到保护层时，80～90％的热辐射被反射材料反射，剩下的热辐射被保护层吸收并和对流热量一起传递至第一泡沫陶瓷层，第一泡沫陶瓷层和第二泡沫陶瓷层在起一定的隔热作用的同时对蜂窝层起保护作用，热量经过第一泡沫陶瓷层后，被隔离了一部分，剩下的一部分进入蜂窝层，蜂窝层的正六边形中包裹的空气处于静止状态，从而吸热并将热量保存在空气中而只有极少量的热量会传递至第二泡沫陶瓷层，此时第二泡沫陶瓷层对剩余的这些热量进行隔绝，从而实现了对传感器的全面隔热；而隔热块上设置通孔，且通孔的位置与传感器探头的位置相匹配，从而使得隔热块不会干扰传感器工作，所述通孔的外侧设置隔热罩，所述隔热罩远离传感器探头的面上设置反射材料，使得隔热罩也可以起到反射热辐射的作用。本发明通过设置隔热层和隔热罩，实现了对传感器的全面隔热，延长了微波传感器寿命。
进一步的，所述保护层采用聚乙烯耐腐蚀材料。
进一步的，所述隔热块上设置的通孔上设置高透光玻璃。
进一步的，所述隔热块通过磷酸盐粘结剂安装于传感器前端。
本发明应用时，比起一些有机粘接剂，磷酸盐粘结剂在温度较高的情况下也可以保持很好的强度。
进一步的，所述由泡沫陶瓷构成的正六边形的内径此采用1～4mm。
本发明应用时，本发明人发现，当正六边形的内径小于1mm时，其加工困难，成本会大幅提高，而当正六边形的内径大于4mm时，隔热效果又会大幅下降。
进一步的，所述第一泡沫陶瓷层、第二泡沫陶瓷层和蜂窝层采用的泡沫陶瓷的孔隙率为60％～75％。
本发明应用时，本发明人发现，当泡沫陶瓷的孔隙率大于75％时，泡沫陶瓷会发生透水，从而影响传感器的工作性能，而当泡沫陶瓷的孔隙率小于60％时，泡沫陶瓷的隔热性能又会下降。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明在高温环境下使用的纤维制品水分获取仪器，通过设置隔热层和隔热罩，实现了对传感器的全面隔热，延长了微波传感器寿命。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图；
图2为隔热层结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-传感器，2-隔热层，3-隔热块，4-隔热罩，21-保护层，22-第一泡沫陶瓷层，23-蜂窝层，24-第二泡沫陶瓷层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1和图2所示，本发明包括传感器1、设置于传感器1外侧壁的隔热层2和设置于传感器1前端的隔热块3；所述隔热层2包括由外而内依次设置的保护层21、第一泡沫陶瓷层22、蜂窝层23和第二泡沫陶瓷层24；所述蜂窝层23包括由泡沫陶瓷构成的正六边形；所述保护层21的外表面上设置反射材料；所述隔热块3上设置通孔，且通孔的位置与传感器1探头的位置相匹配；所述通孔的外侧设置隔热罩4；所述隔热罩4远离传感器1探头的面上设置反射材料。所述保护层21采用聚乙烯耐腐蚀材料。所述隔热块3上设置的通孔上设置高透光玻璃。所述隔热块3通过磷酸盐粘结剂安装于传感器1前端。所述由泡沫陶瓷构成的正六边形的内径此采用1～4mm。所述第一泡沫陶瓷层22、第二泡沫陶瓷层24和蜂窝层23采用的泡沫陶瓷的孔隙率为60％～75％。
本实施例实施时，隔热层2上设置的保护层21，保护层21的外表面上设置反射材料，当热辐射达到保护层21时，80～90％的热辐射被反射材料反射，剩下的热辐射被保护层21吸收并和对流热量一起传递至第一泡沫陶瓷层22，第一泡沫陶瓷层22和第二泡沫陶瓷层24在起一定的隔热作用的同时对蜂窝层23起保护作用，热量经过第一泡沫陶瓷层22后，被隔离了一部分，剩下的一部分进入蜂窝层23，蜂窝层23的正六边形中包裹的空气处于静止状态，从而吸热并将热量保存在空气中而只有极少量的热量会传递至第二泡沫陶瓷层24，此时第二泡沫陶瓷层24对剩余的这些热量进行隔绝，从而实现了对传感器的全面隔热；而隔热块3上设置通孔，且通孔的位置与传感器探头的位置相匹配，从而使得隔热块3不会干扰传感器工作，所述通孔的外侧设置隔热罩4，所述隔热罩4远离传感器探头的面上设置反射材料，使得隔热罩4也可以起到反射热辐射的作用。本发明通过设置隔热层和隔热罩4，实现了对传感器的全面隔热，延长了微波传感器寿命。比起一些有机粘接剂，磷酸盐粘结剂在温度较高的情况下也可以保持很好的强度。本发明人发现，当正六边形的内径小于1mm时，其加工困难，成本会大幅提高，而当正六边形的内径大于4mm时，隔热效果又会大幅下降。本发明人发现，当泡沫陶瓷的孔隙率大于75％时，泡沫陶瓷会发生透水，从而影响传感器的工作性能，而当泡沫陶瓷的孔隙率小于60％时，泡沫陶瓷的隔热性能又会下降。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.在高温环境下使用的纤维制品水分获取仪器，包括传感器（1），其特征在于，还包括设置于传感器（1）外侧壁的隔热层（2）和设置于传感器（1）前端的隔热块（3）；所述隔热层（2）包括由外而内依次设置的保护层（21）、第一泡沫陶瓷层（22）、蜂窝层（23）和第二泡沫陶瓷层（24）；所述蜂窝层（23）包括由泡沫陶瓷构成的正六边形；所述保护层（21）的外表面上设置反射材料；所述隔热块（3）上设置通孔，且通孔的位置与传感器（1）探头的位置相匹配；所述通孔的外侧设置隔热罩（4）；所述隔热罩（4）远离传感器（1）探头的面上设置反射材料；所述由泡沫陶瓷构成的正六边形的内径采用1~4mm，所述第一泡沫陶瓷层（22）、第二泡沫陶瓷层（24）和蜂窝层（23）采用的泡沫陶瓷的孔隙率为60%~75%。
2.根据权利要求1所述的在高温环境下使用的纤维制品水分获取仪器，其特征在于，所述保护层（21）采用聚乙烯耐腐蚀材料。
3.根据权利要求1所述的在高温环境下使用的纤维制品水分获取仪器，其特征在于，所述隔热块（3）上设置的通孔上设置高透光玻璃。
4.根据权利要求1所述的在高温环境下使用的纤维制品水分获取仪器，其特征在于，所述隔热块（3）通过磷酸盐粘结剂安装于传感器（1）前端。
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